2021年中國(guó)離子交換與吸附樹(shù)脂行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析預(yù)測(cè)及下游細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模研究預(yù)測(cè)

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離子交換與吸附樹(shù)脂行業(yè)屬于提取分離行業(yè)的一個(gè)子行業(yè)。因天然存在或人工合成的物質(zhì)大多為混合物，在工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中經(jīng)常需要通過(guò)分離對(duì)其進(jìn)行提煉和純化。人們根據(jù)待分離對(duì)象的結(jié)構(gòu)與特性，設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足不同需求的吸附分離材料，常見(jiàn)的材料包括離子交換樹(shù)脂和吸附樹(shù)脂、活性碳纖維、聚合物載體等。按提取分離的方法，又可分為離子交換與吸附分離法，還有溶劑法、蒸餾法、沉淀法、升華法等，離子交換與吸附樹(shù)脂運(yùn)用于離子交換與吸附分離法，該方法效果好且應(yīng)用范圍廣，因此得到了廣泛的使用。在工業(yè)生產(chǎn)中，現(xiàn)在常用的吸附劑有活性炭、硅膠、樹(shù)脂等。其中活性炭工藝簡(jiǎn)單、成本較低，但主要以物理吸附為主，無(wú)選擇性；硅膠具有極強(qiáng)的親水性，主要用于除濕；而離子交換與吸附既具有特定吸附能力，又具有吸附效率高的特點(diǎn)，并且性質(zhì)穩(wěn)定不受無(wú)機(jī)物存在的影響，結(jié)構(gòu)上易于設(shè)計(jì)，適用范圍廣，加之再生簡(jiǎn)便、使用周期長(zhǎng)，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，這些優(yōu)勢(shì)使得離子交換與吸附樹(shù)脂的用途越來(lái)越廣、性?xún)r(jià)比較高，未來(lái)仍有較大的發(fā)展空間。

中金企信國(guó)際咨詢(xún)公布《2021-2027年中國(guó)離子交換與吸附樹(shù)脂行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與投資戰(zhàn)略規(guī)劃可行性報(bào)告》

離子交換與吸附樹(shù)脂提取方法對(duì)比分析

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1、離子交換與吸附樹(shù)脂簡(jiǎn)介：離子交換與吸附的過(guò)程是指利用固體或液體內(nèi)部末端官能團(tuán)的選擇吸附性吸附周?chē)渌镔|(zhì)的分子或離子，并使用特定的解析劑使其從吸附劑表面脫附從而達(dá)到分離和富集的目的。離子交換與吸附樹(shù)脂通常具有高比表面積、高孔隙度的形貌和結(jié)構(gòu)特性，是現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的產(chǎn)品，凡涉及固-液分離體系的生產(chǎn)過(guò)程，都是離子交換與吸附樹(shù)脂的潛在應(yīng)用領(lǐng)域。離子交換與吸附樹(shù)脂按是否含有交換基團(tuán)可分為離子交換樹(shù)脂與吸附樹(shù)脂。

離子交換樹(shù)脂根據(jù)可交換離子為陰離子或陽(yáng)離子，可分為陰離子交換樹(shù)脂和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂兩大類(lèi)；根據(jù)離子交換樹(shù)脂的孔結(jié)構(gòu)，可分為凝膠型樹(shù)脂和大孔型樹(shù)脂；根據(jù)所帶活性基團(tuán)的性質(zhì)，可分為強(qiáng)酸陽(yáng)離子樹(shù)脂、弱酸陽(yáng)離子樹(shù)脂、強(qiáng)堿陰離子樹(shù)脂、弱堿陰離子樹(shù)脂、螯合樹(shù)脂、兩性樹(shù)脂及氧化還原樹(shù)脂。吸附樹(shù)脂是在離子交換樹(shù)脂基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)不含活性基團(tuán)的高分子吸附劑。根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域，離子交換與吸附樹(shù)脂可應(yīng)用于工業(yè)水處理、食品及飲用水、核工業(yè)、電子、生物醫(yī)藥、環(huán)保、濕法冶金等下游領(lǐng)域。

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（1）離子交換樹(shù)脂：離子交換樹(shù)脂是一類(lèi)帶有活性基團(tuán)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分子化合物，當(dāng)離子交換樹(shù)脂與溶液接觸的時(shí)候，溶液中的可交換離子與離子交換樹(shù)脂上的抗衡離子發(fā)生交換實(shí)現(xiàn)分離和純化作用，從而達(dá)到濃縮、分離、提純、凈化等目的。離子交換樹(shù)脂主要由三部分組成：

1、單體。單體是能聚合成高分子化合物的低分子有機(jī)物，是離子交換樹(shù)脂的主要成分，也稱(chēng)之為母體。如苯乙烯、丙烯酸等。

2、交聯(lián)劑。交聯(lián)劑是能在線(xiàn)性結(jié)構(gòu)分子縮聚時(shí)起架橋作用，而使其分子中的基團(tuán)相互鍵合成不溶的網(wǎng)狀體物質(zhì)。離子交換樹(shù)脂常用的交聯(lián)劑是二乙烯苯。交聯(lián)劑在離子交換樹(shù)脂內(nèi)的含量百分比，稱(chēng)為交聯(lián)度。

3、功能基團(tuán)（活性基團(tuán)）。功能基團(tuán)是連接在單體上的具有活性離子（可交換離子）的基團(tuán)。它可以由離散能力的低分子（如硫酸H?SO?、有機(jī)胺N(CH?)?等）通過(guò)化學(xué)反應(yīng)引接到樹(shù)脂內(nèi)；也可由帶有離解基團(tuán)的單體（如甲基丙烯酸）直接聚合。

在離子交換樹(shù)脂的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，一部分為樹(shù)脂的高分子骨架，它是由單體經(jīng)交聯(lián)聚合成不溶性的三維空間網(wǎng)狀骨架，它支撐著整個(gè)化合物，是離子交換樹(shù)脂的主要成分，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的骨架部分化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定；另一部分為功能基團(tuán)（活性基團(tuán)）。它連接在高分子骨架上，由活動(dòng)離子（可交換離子）和固定離子組成。

離子交換樹(shù)脂是一種帶有交聯(lián)劑的高分子化合物，樹(shù)脂內(nèi)部是一個(gè)立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)作為骨架，連接在離子交換樹(shù)脂骨架上的活性基團(tuán)能在水溶液中離解出活動(dòng)離子，這些離子在較大范圍內(nèi)可以自由移動(dòng)并能擴(kuò)散到溶液中。同時(shí)，溶液中的同類(lèi)型離子也能擴(kuò)散到整個(gè)離子交換樹(shù)脂多孔結(jié)構(gòu)內(nèi)部。這兩種離子之間的濃度差推動(dòng)它們互相交換，而且其濃度差越大，交換速度越快。由于離子交換樹(shù)脂上所帶的一定的功能基團(tuán)對(duì)于各種離子的親和力大小各不相同，所以在人為控制的條件下，功能基團(tuán)離解出來(lái)的可交換離子就可與溶液里的同類(lèi)型離子發(fā)生交換。

陽(yáng)離子交換過(guò)程可表示為：R-A++B+=R-B++A+，其中R（樹(shù)脂Resin的第一個(gè)字母）表示樹(shù)脂本體，A+表示樹(shù)脂上的可交換陽(yáng)離子，B+表示溶液中的交換離子。如H型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂遇到含有Ca2+、Na+的溶液時(shí)，發(fā)生如下反應(yīng)：

2RH+Ca2+=R2Ca+2H+；RH+Na+=RNa+H+

陰離子交換過(guò)程可表示為：

R+C-+D-=R+D-+C-，其中R表示樹(shù)脂本體，C-表示樹(shù)脂上的可交換陰離子，D-表示溶液中的交換離子。如OH型陰離子交換樹(shù)脂遇到含有CI-、SO?2-的溶液時(shí)，發(fā)生如下反應(yīng)：2ROH+SO?2-=R2SO?+2OH-；ROH+CI-=RCI+OH-。

（2）吸附樹(shù)脂：

吸附樹(shù)脂是繼離子交換樹(shù)脂之后發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)不含活性基團(tuán)的高分子吸附劑，一般以苯乙烯、丙烯酸酯等為單體，以二乙烯苯等為交聯(lián)劑，汽油、液蠟、固蠟、甲苯、二甲苯等為致孔劑聚合而成。吸附樹(shù)脂一般為大孔型樹(shù)脂，其“孔隙”是在合成時(shí)由于加入惰性的制孔劑，待網(wǎng)狀骨架固化和鏈結(jié)構(gòu)單元形成后再用溶劑萃取或水洗蒸餾將其去掉，就留下了不受外界條件影響的孔隙，即“永久孔”?？讖娇蛇_(dá)到100nm甚至可達(dá)到1000nm以上，故稱(chēng)之為“大孔”。吸附樹(shù)脂且具有高交聯(lián)的三維空間結(jié)構(gòu)，化學(xué)穩(wěn)定性好，其吸附性是由于范德華引力或產(chǎn)生氫鍵作用的結(jié)果，吸附性能類(lèi)似于活性炭，但比活性炭孔分布窄、機(jī)械強(qiáng)度好、易脫附再生；分子篩性是由于其本身多孔性結(jié)構(gòu)的性質(zhì)所決定的。

2、離子交換與吸附樹(shù)脂行業(yè)發(fā)展概況：離子交換與吸附樹(shù)脂最早發(fā)現(xiàn)于1935年，英國(guó)人阿登曼斯（B.A.Adams）和霍爾曼斯（E.L.Holmes）發(fā)表了利用苯酚—甲醛縮合物合成有機(jī)離子交換樹(shù)脂的研究報(bào)告。我國(guó)從上世紀(jì)50年代初開(kāi)始研究離子交換與吸附樹(shù)脂的制備，1958年后南開(kāi)大學(xué)化工廠(chǎng)、上海樹(shù)脂廠(chǎng)開(kāi)始生產(chǎn)離子交換與吸附樹(shù)脂。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)常規(guī)離子交換與吸附樹(shù)脂的制造和應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)較為成熟，同時(shí)隨著人們對(duì)生活品質(zhì)要求的不斷提高，以及各種工業(yè)產(chǎn)品精度要求的提高，離子交換與吸附樹(shù)脂已經(jīng)從火電、熱電、石化等傳統(tǒng)行業(yè)的應(yīng)用拓展到食品、核工業(yè)、電子、生物醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)、濕法冶金等諸多領(lǐng)域，需求量持續(xù)增加。新領(lǐng)域?qū)﹄x子交換與吸附技術(shù)要求的日益提高，促使常規(guī)的離子交換與吸附樹(shù)脂生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)不斷完善，同時(shí)催生了許多新型的生產(chǎn)工藝不斷涌現(xiàn)，使得離子交換與吸附樹(shù)脂產(chǎn)品升級(jí)和技術(shù)進(jìn)步的步伐也日益加快。

由于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的快速成長(zhǎng)，美國(guó)陶氏化學(xué)、德國(guó)朗盛、英國(guó)漂萊特、日本三菱化學(xué)等國(guó)際大型生產(chǎn)商紛紛進(jìn)軍中國(guó)，利用強(qiáng)大的資本實(shí)力和技術(shù)實(shí)力進(jìn)行中國(guó)市場(chǎng)的布局，在國(guó)內(nèi)中高端市場(chǎng)、精細(xì)化市場(chǎng)占據(jù)較高的市場(chǎng)份額。而國(guó)內(nèi)企業(yè)在火電、石化等常規(guī)工業(yè)水處理市場(chǎng)占據(jù)重要的市場(chǎng)份額，部分中高端產(chǎn)品已經(jīng)取得突破，并逐漸開(kāi)始和國(guó)際企業(yè)爭(zhēng)奪國(guó)際市場(chǎng)。隨著新產(chǎn)品、新技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā)、應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，離子交換與吸附樹(shù)脂行業(yè)現(xiàn)已成為我國(guó)高分子功能材料及精細(xì)化工領(lǐng)域具有一定影響力的重要分支。

離子交換與吸附樹(shù)脂行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)較為激烈，大部分國(guó)內(nèi)企業(yè)系民營(yíng)企業(yè)且規(guī)模較小，年產(chǎn)萬(wàn)噸級(jí)以上的離子交換與吸附樹(shù)脂企業(yè)不多，部分離子交換與吸附樹(shù)脂企業(yè)因?yàn)樯a(chǎn)成本上升、技術(shù)創(chuàng)新不足等因素逐漸退出市場(chǎng)。國(guó)際大型生廠(chǎng)商如美國(guó)陶氏化學(xué)、德國(guó)朗盛等憑借品牌和技術(shù)優(yōu)勢(shì)仍然具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。面對(duì)國(guó)際大型離子交換與吸附樹(shù)脂企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)內(nèi)離子交換與吸附樹(shù)脂企業(yè)需要擁有良好的技術(shù)創(chuàng)新能力和較大的生產(chǎn)規(guī)模來(lái)應(yīng)對(duì)。多年來(lái)，發(fā)行人加大研發(fā)投入、持續(xù)推出新產(chǎn)品，不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，是國(guó)內(nèi)離子交換與吸附樹(shù)脂行業(yè)引領(lǐng)者之一。

3、離子交換與吸附樹(shù)脂的市場(chǎng)容量及發(fā)展趨勢(shì)：根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前全球吸附分離材料的市場(chǎng)規(guī)模約為15億美元，預(yù)計(jì)全球需求每年增速3-5%。從全球吸附分離材料產(chǎn)能分布情況來(lái)看，境內(nèi)產(chǎn)能約占全球產(chǎn)能的47%，其中爭(zhēng)光股份產(chǎn)能全球占比約5%，其他境內(nèi)企業(yè)如江蘇蘇青、淄博東大、藍(lán)曉科技等合計(jì)產(chǎn)能全球占比約41%，境外產(chǎn)能約占全球產(chǎn)能的53%，其中美國(guó)陶氏化學(xué)、德國(guó)朗盛、英國(guó)漂萊特、日本三菱化學(xué)、住友化學(xué)等跨國(guó)企業(yè)的產(chǎn)能合計(jì)占全球的46%。

2011-2018年中國(guó)離子交換樹(shù)脂產(chǎn)量現(xiàn)狀分析

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我國(guó)是世界上離子交換樹(shù)脂最大的產(chǎn)量國(guó)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：2018年國(guó)內(nèi)離子交換樹(shù)脂產(chǎn)量為30.44萬(wàn)噸，2009年至2018年年均復(fù)合增長(zhǎng)率為6.47%。2018年我國(guó)離子交換樹(shù)脂出口數(shù)量為10.33萬(wàn)噸，2009年至2018年出口數(shù)量年均復(fù)合增長(zhǎng)率為7.07%。雖然國(guó)內(nèi)樹(shù)脂行業(yè)快速發(fā)展，但是高端領(lǐng)域仍主要被外企所占領(lǐng)。我國(guó)離子交換樹(shù)脂的進(jìn)口量持續(xù)攀升，2019年進(jìn)口達(dá)到了1.7萬(wàn)噸，進(jìn)口單價(jià)約達(dá)到1萬(wàn)美元/噸，而我國(guó)離子交換樹(shù)脂的出口均價(jià)僅約2,300美元/噸，高端產(chǎn)品尚有較大的進(jìn)口替代空間。

目前在國(guó)內(nèi)技術(shù)研發(fā)實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè)帶領(lǐng)下，國(guó)內(nèi)離子交換與吸附樹(shù)脂的新興應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，從傳統(tǒng)的工業(yè)水處理領(lǐng)域不斷拓展到食品、核工業(yè)、電子、生物醫(yī)藥、環(huán)保、濕法冶金等新興領(lǐng)域。新興應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅?、?yīng)用工藝的要求高于傳統(tǒng)工業(yè)水處理領(lǐng)域，只有綜合技術(shù)實(shí)力雄厚的廠(chǎng)商才能具備在新興領(lǐng)域展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)的能力。